PERANGKAT LUNAK SISTEM PENCACAH RADIASI
MENGGUNAKAN VISUAL BASIC
Nanda Nagara dan Didi Gayani
Pusat Teknologi Nuklir Bahan dan Radiometri – BATAN, Tamansari 71, Bandung 40132 Email: nanda.nagara@gmail.com
ABSTRAK
Perangkat Lunak Sistem Pencacah Radiasi Menggunakan Visual Basic. Telah dibuat Perangkat Lunak untuk mendukung Sistem Pencacah Radiasi Gamma dengan menggunakan kartu antarmuka yang dipasangkan pada komputer personal dengan operasi yang dijalankan melalui program Visual Basic. Program diatur melalui pemilihan menu yang bervariasi seperti “Pencacahan Multi”, “Pencacahan & Perekaman” dan “Lihat Data”. Kartu antarmuka untuk akuisisi data dibentuk dengan memanfaatkan komponen AMD9513 yang berfungsi sebagai pencacah dan pewaktu yang dapat diprogram. Sistem Pencacah ini telah diuji coba dan digunakan sebagai sistem pencacah di fasilitas limbah PTNBR dan hasilnya cukup baik.
Kata kunci : sistem pencacah radiasi, kartu antarmuka, visual basic
ABSTRACT
Radiation Counting System Software Using Visual Basic. It has been created a Gamma Radiation Counting System using interface card, which paired with Personal Computer (PC) and operated by the Visual Basic program. The program was set through varied menu selections such as "Multi Counting", "Counting and Record" and "View Data". An interface card for data acquisition was formed by using AMD9513 components as a counter and timer which can be programmed. This counting system was tested and used in waste facility in PTNBR and the result is quite good.
Key words : radiation counting system, interface card, visual basic
1. PENDAHULUAN
Sistem pencacah radiasi yang berbasiskan mikrokomputer sangat membantu baik dalam hal akuisisi data ataupun pengolahan data. Walaupun saat kini perkembangan komputer telah demikian pesatnya dengan kecenderungan komunikasi data melalui mode serial, akan tetapi masih banyak tersisa komputer di bawah Pentium III yang masih mempunyai slot ISA
(Industry Standard Architecture), demikian juga kartu kartu antarmuka yang memanfaatkan slot
ISA. Berbagai jenis slot koneksi pada PC diperlihatkan pada gambar 1. Sedangkan nama-nama terminal pada slot ISA diperlihatkan pada gambar 2.
Sehubungan dengan hal tersebut, telah dibuat suatu kartu antarmuka untuk akuisisi data yang berfungsi sebagai pencacah dan pewaktu
(counter & timer) menggunakan komponen
Gambar 2. Konfigurasi Slot ISA
Keuntungan sistem peralatan yang berbasiskan mikrokomputer adalah fleksibilitas tujuan penggunaan peralatan yang dapat diubah-ubah melalui perangkat lunaknya disesuaikan dengan kebutuhan yang direncanakan. Misalnya sistem pencacah radiasi yang sama dapat
digunakan untuk memonitor aktivitas limbah radiasi yang kontinyu selama waktu yang diinginkan ataupun dengan penambahan mode grafik sebagai hasil pengamatannya. Gambar 3 memperlihatkan diagram blok dari sistem pencacah radiasi berbasiskan mikrokomputer. Sistem pencacah radiasi ini merupakan pengembangan dari sistem sebelumnya yang pernah dibuat dan dipublikasikan (“Sistem Pencacah Radiasi Nuklir Berbasis IBM-PC Menggunakan AMD-9513”), Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia, Vol V, No 1, Februari 2004) baik dalam penambahan banyak kanal pencacahan dan perangkat lunaknya yang menggunakan Visual Basic.
2. TATA KERJA (BAHAN DAN
METODE)
Dalam tujuan membentuk sistem peralatan yang berfungsi sebagai pencacah, komponen AMD9513 digunakan sebagai komponen utama. Komponen ini mempunyai fasilitas 5 buah
counter yang dapat deprogram secara individu
atau saling berkaitan[1,2]. Dalam hal ini dari 5 buah counter, 2 buah counter dimanfaatkan untuk menjadi sebuah pewaktu (timer) dan sisanya dijadikan 3 buah counter 16 bit atau menjadi 1 buah counter 32 bit dan 1 buah
counter 16 bit. Gambar 4 memperlihatkan
nama-nama pin dari komponen AMD9513.
High
Voltage Amplifier& SCA
interface
microcomputer
keyboard Scintilation
Detector & Preamplifier
Radiation source
pulse
power
Gambar 4. Konfigurasi pin IC AMD9513
2.1. Perangkat Keras
Gambar 5 memperlihatkan diagram blok kartu antarmuka akuisisi data yang dibuat sebagai pencacah dan pewaktu. Dalam hal ini alamat kartu antarmuka dirancang terletak pada alamat 3A0hex dan 3A1hex. Keterangan
yang lebih terinci dari rangkaian antarmuka dapat dibaca pada Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia, Vol V, No 1, Februari 2004, hal 1-20. Seperti terlihat pada Gambar 5, walaupun AMD9513 mempunyai fasilitas 5 buah pencacah (counter), tetapi dalam hal ini 3 buah kanal masukan yang digunakan sebagai pencacah sedangkan 2 kanal masukan secara internal dijadikan sebagai pewaktu.
2.2. Algoritma untuk memprogram
AMD9513
Komponen AMD9513 sangat praktis dan mudah dalam pengoperasiannya. Seluruh mode operasi dapat diatur melalui program terlepas dari hubungan perangkat kerasnya. Perangkat lunak dapat mengatur sinyal terpasang yang akan diambil oleh satu atau beberapa pencacah tergantung pada kata kontrol (control word) yang diberikan kepada register kontrol dari AMD9513 dengan alamat terpasang yang ditentukan. Demikian juga untuk perintah mulai pencacahan atau berhentinya pencacahan. Berikut adalah algoritma untuk mengatur AMD9513 sebagai 1 buah pencacah 32 bit, 1 buah pencacah 16 bit dan pewaktu:
s
Gambar 5. Diagram Blok Antarmuka Akuisisi Data Pencacah[3]
2.2.1. Inisialisasi dan penentuan lama pencacahan
Gambar 7. Penentuan lama pencacahan
2.2.2. Akses Master Mode Register
Gambar 8. Penentuan Counter
• Tentukan counter 1 sebagai generator dasar
• Tentukan counter 2 sebagai pewaktu (timer) dengan frekuensi dasar dari sinyal luaran counter 1
• Tentukan counter 3sebagai pencacah • Tentukan counter 4 sebagai pencacah
dengan masukan sinyal yang berasal dari
luaran counter 3, sehingga gabungan
counter 3 dan counter 4 merupakan
pencacah 32 bit.
2.2.3. Jalankan (load & arm) semua
counter
Gambar 9. Proses menjalankan counter
2.2.4. Hentikan (disarm) semua counter
manakala waktu cacah telah berakhir sebagaimana terukur oleh
counter 2
Gambar 10. Proses menghentikan counter
2.2.5. Simpan isi counter dan tampilkan
Gambar 11. Proses penyimpanan hasil pencacahan
Secara diagram alir, algoritma pemrograman pada AMD9513 dapat dilihat pada Gambar 12.
2.3. Perangkat Lunak Sistem Pencacah
Radiasi dengan Visual Basic
Microsoft Visual Basic atau sering disingkat sebagai VB saja, merupakan sebuah bahasa pemrograman yang bersifat event driven
dan menawarkan Integrated Development
Environment (IDE) visual untuk membuat
program aplikasi berbasis sistem operasi
Microsoft Windows[4]. Visual Basic merupakan turunan bahasa BASIC dan menawarkan
pengembangan aplikasi komputer berbasis grafik dengan cepat. Pada kesempatan ini Sistem Pencacah Radiasi dibuat dengan bahasa pemograman Visual Basic.
Program disusun dengan memberikan beberapa menu pilihan yang disesuaikan dengan kebiasaan pengguna melakukan pencacahan radiasi. Menu tersebut adalah :
• Cacah Multi • Cacah Rekam • Lihat Data • Keluar • Informasi
mulai
Tentukan waktu cacah
Atur Master Mode Register
counter 1 : gen. frek. dasar counter 2 : pencacah counter 3, 4, 5 : pencacah
Jalankan semua counter
(load & arm)
Baca & tampilkan
semua isi counter dan
timer
Isi timer = waktu pencacahan
?
Hentikan semua counter & timer
(disarm all counter)
Tampilkan hasil akhir pencacahan
Selesai ya tidak
Gambar 12. Flowchart untuk menjalankan
AMD9513 sebagai pencacah
yang ditentukan oleh pengguna. Hasil dari pencacahan ini akan diberikan dengan nilai-nilai cacah yang didapat dengan disertai nilai rata-ratanya dengan simpangan standarnya. Akhir dari pencacahan ini diberikan opsi untuk merekam hasil atau tidak merekamnya dengan ekstensi nama berkas “.mlt”. “Cacah Rekam” memberikan pilihan pada pengguna untuk melakukan pengukuran sampai ratusan kali dengan waktu dan interval selang pencacahan yang ditentukan pengguna. Misalkan saja seorang pengguna ingin melakukan pencacahan beberapa hari dengan selang waktu pencacahan yang diinginkan sehingga menghasilkan pengamatan data yang kontinyu. Di samping data cacahan yang ditampilkan, akhir dari pencacahan ini akan diteruskan dengan perekaman data dengan ekstensi nama berkas “.rkm”. “Lihat Data” memberikan kesempatan pada pengguna untuk melihat kembali berkas data yang telah direkam baik yang berekstensi nama berkas “.mlt” atau “.rkm”. “Keluar” adalah pilihan untuk mengakhiri program aplikasi. “Informasi” memuat tentang informasi program Sistem Pencacah Radiasi yang sedang dijalankan.
Tampilan awal dari program Sistem Pencacah Radiasi terlihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Tampilan awal Sistem Pencacah Radiasi
3. HASIL PENGUJIAN
Hasil uji peralatan dilakukan untuk mengetahui keakuratan hasil pencacahan dan juga pewaktuan yang utamanya dimiliki oleh komponen AMD9513. Pengujian dilakukan baik melalui peralatan uji standar menggunakan generator pulsa ataupun melalui pengukuran radiasi dengan menggunakan keseluruhan
sistem. Hasil pengukuran menunjukkan kinerja peralatan cukup baik seperti terlihat pada Tabel 1 dan Tabel 2 yang mewakili pencacahan menggunakan generator pulsa dan pengukuran sumber radiasi.
Tabel 1. Pencacahan melalui generator pulsa
Generator pulsa
Freq. : 50 Hz : Waktu Cacah : 10 detik
No. Cacahan No. Cacahan 1 500 6 500 2 500 7 499 3 499 8 500 4 500 9 500 5 500 10 500
Dengan menggunakan sistem yang berbasis mikrokomputer dan Visual Basic, proses perhitungan pencacahan dapat dilakukan dengan lebih mudah.
Tabel 2. Pencacahan sumber radiasi
Pencacahan berbagai sumber radiasi Waktu Cacah : 10 detik
Sumber
Cacah 1 Cacah 2 Cacah 3 Cacah 4 Cacah 5 Cacah 6 Cacah 7 Cacah 8 Cacah 9 Cacah 10
Cch. Rata-rata
2
χ
Co-60 1741 1679 1877 1727 1740 1779 1750 1775 1730 1704 1750 14.77637
Na-32 58 57 48 50 63 55 46 58 77 46 55.8 14.32975
Cs-137 752 718 722 715 773 731 759 700 729 722 732.1 6.186177
Background Co-60 Æ 48 Cps Na-32 Æ 49 Cps Cs-137 Æ 54 Cps
4. KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa Perangkat Lunak yang digunakan untuk Sistem Pencacah Radiasi ini dapat digunakan dengan baik, walaupun dalam hal ini masih menggunakan beberapa modul buatan pabrik yang sudah mapan seperti Ortec atau Canberra, karena pada intinya kegiatan ini ditekankan pada pembuatan perangkat lunak untuk mendukung kartu akuisisi data dalam bentuk antarmuka komputer serta pembuatan program aplikasinya.
5. DAFTAR PUSTAKA
1. ANONYMOUS, “Am9513A/Am9513
Technical Manual”, Advanced Micro Devices Inc, Sunnyvale, California, USA.
2. Didi Gayani, “Sistem Pencacah Radiasi Nuklir Berbasis IBM-PC Menggunakan AMD-9513”,Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir Indonesia Vol. V, No. 1, Februari 2004, 1-20.
3. Glenn f. Knoll, “Radiation Detection And Measurement”, John Wiley & Sons, Singapore, 1989.
4. Lou Tylee, “Learn Visual Basic 6.0”, Keepware, Belevue Washington, USA,1998.
